電解原理習題及答案

1.關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是（）A．電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉B．若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C．若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色D．電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性考點：電解原理．專題：電化學專題．分析：A、根據(jù)電解池的工作原理知識來回答；

B、氯氣具有氧化性，能將碘離子氧化為碘單質(zhì)；

C、堿遇酚酞顯紅色，酸遇酚酞不變色；

D、根據(jù)電解產(chǎn)物以及物質(zhì)間的反應來回答．解答：解：A、電解時在陽極是氯離子失電子得到氯氣，在陰極是氫離子得到電子生成氫氣，故A錯誤；

B、在陽極附近是氯離子失電子得到氯氣，滴入KI溶液，氯氣能將碘離子氧化為碘單質(zhì)而使得溶液呈棕色，故B正確；

C、在陰極陰極是氫離子得到電子生成氫氣，該極附近的溶液顯堿性，滴入酚酞試液，溶液呈紅色，故C錯誤；

D、電解一段時間后，全部電解液幾乎是氫氧化鈉，溶液顯示堿性，故D錯誤．

故選B．點評：本題考查學生電解池的工作原理知識，可以根據(jù)教材知識來回答，難度不大．2.如下圖所示是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān)判斷正確的是(

)

圖1-5A.a為負極，b為正極

B.a為陽極，b為陰極C.電解過程中，d電極質(zhì)量增加

D.電解過程中，氯離子濃度不變答案C解析：電流從電源的正極流出，故a為電源的正極，b為負極；與電源正極相連的c為陽極，與電源負極相連的d為陰極。A、B均不正確。在電解過程中，因Cu2+是陽離子，移向陰極d，在陰極放電析出Cu，所以d電極質(zhì)量增加；Cl-是陰離子，移向陽極c，在陽極放電析出Cl2，會導致溶液中氯離子溶液降低。故C對，D錯。答案：C3.如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素，某同學做了如下探究實驗：序號內(nèi)容實驗現(xiàn)象1常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個月干燥的鐵絲表面依然光亮2常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時鐵絲表面依然光亮3常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個月鐵絲表面已變得灰暗4將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面略顯灰暗5將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面已變得灰暗6將浸過氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面灰暗程度比實驗5嚴重回答以下問題：（1）上述實驗中發(fā)生了電化學腐蝕的是（填實驗序號）__________；在電化學腐蝕中，負極反應是__________；正極反應是__________。（2）由該實驗可知，可以影響鐵銹蝕速率的因素是____________________。（3）為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法是__________（答出兩種方法）。答案（1）3、4、5和62Fe-4e-→2Fe2＋2H2O＋O2＋4e-→OH-（2）濕度、溫度、O2的濃度、電解質(zhì)存在（3）電鍍、發(fā)藍等表面覆蓋保護層，犧牲陽極保護法等

解析:本題通過對鐵銹蝕的影響因素的探究實驗的設計和分析思考，深入考查關(guān)于鋼鐵銹蝕的原因和防止鐵銹蝕的方法。（1）鐵發(fā)生電化學腐蝕需要在潮濕的空氣中，故1不能；2的鐵絲表面依然光亮，也沒發(fā)生電化學腐蝕。（2）對比實驗1與3可知，形成原電池可加快鐵的腐蝕；由實驗2和4可知，O2的濃度越大，腐蝕進行得越快；由實驗4和5可知，升高溫度可加快腐蝕；通過實驗5和6比照可知，電解質(zhì)溶液的導電能力強，可加快腐蝕的速率。（3）防止鐵銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法有給金屬表面加上保護層、犧牲陽極保護法和陰極電保護法等。4.請從圖中選用必要的裝置進行電解飽和食鹽水的實驗，要求測定產(chǎn)生的氫氣的體積，并檢驗氯氣．（1）A極發(fā)生的電極反應式是2H++2e-=H2↑，B極發(fā)生的電極反應式是2Cl--2e-=Cl2↑．

（2）設計上述氣體實驗裝置時，各接口的正確連接順序為：A接G、F接H；B接D、E接C．

（3）證明產(chǎn)物中有Cl2的實驗現(xiàn)象是淀粉碘化鉀溶液變藍色．

（4）已知電解后測得產(chǎn)生的H2的體積為44.8mL（已經(jīng)折算成標準狀況），電解后溶液的體積為50mL，此時溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為：0.08mol/L．考點：電解原理的應用實驗．專題：電化學專題．分析：（1）先判斷陰陽極，再根據(jù)離子的放電順序書寫相應的電極反應式；

（2）根據(jù)實驗目的、氣體的性質(zhì)連接實驗裝置順序；

（3）根據(jù)氯氣及碘的性質(zhì)分析；

（4）根據(jù)氫氣與氫氧化鈉的關(guān)系式計算氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計算其濃度．解答：解：（1）鐵是活潑金屬，如果作陽極，在電流的作用下，鐵失電子的能力大于氯離子失電子的能力，所以電解時不能得到氯氣，故鐵只能作陰極；碳棒是惰性電極，作陽極．

電解飽和食鹽水時，氫離子得電子能力大于鈉離子，所以在陰極即A極上氫離子得電子生成氫氣，發(fā)生還原反應，電極反應式為2H++2e-=H2↑；

氯離子失電子能力大于氫氧根離子，所以在陽極上即B極上氯離子失電子生成氯氣，發(fā)生氧化反應，電極反應式為：2Cl--2e-=Cl2↑；

故答案為：2H++2e-=H2↑；2Cl--2e-=Cl2↑．

（2）A極上產(chǎn)生的是氫氣，用排水法收集氫氣，因為氫氣的密度小于水的，所以要采用向下排水法收集，即短導管為進氣管，長導管為出水管，所以連接順序為A→G→F；因為收集的氫氣體積大于25mL，所以要用100mL的量筒收集水，所以F連接H；

B極上產(chǎn)生的氣體是氯氣，要檢驗氯氣，可通過淀粉碘化鉀溶液檢驗，氯氣有強氧化性，能和碘化鉀反應生成碘，碘遇淀粉變藍色，氯氣的密度小于碘化鉀溶液的密度，所以長導管為進氣管，短導管為出氣管；氯氣有毒，直接排空污染大氣，且氯氣和堿反應生成無毒物質(zhì)，所以可用堿液吸收多余的氯氣，所以連接順序為B→D→E→C．．

故答案為：A→G→F→H；B→D→E→C．．

（3）因為Cl2+2KI=I2+2KCl，碘遇淀粉變藍色，所以觀察到的現(xiàn)象是淀粉碘化鉀溶液變藍色．

故答案為：淀粉碘化鉀溶液變藍色．

（4）2NaCl+2H2O=Cl2↑+H2↑+2NaOH

22.4L

2mol

0.044